- Mesure la différence de potentiel entre deux points d’un circuit.
- Les voltmètres analogiques utilisent un galvanomètre et une résistance élevée.
- Les voltmètres numériques affichent directement la tension.
- Ils doivent être connectés en parallèle pour ne pas modifier le circuit.
Un voltmètre est un instrument électronique utilisé pour mesurer la différence de potentiel ou la tension entre deux points dans un circuit électrique ou électronique. L’unité de différence de potentiel est mesurée en volts (V).
Les voltmètres classiques sont composés de dispositifs de mesure proprement dits, avec lesquels, pour l’extension du champ de mesure et/ou la division en plages de mesure, des résistances supplémentaires et des diviseurs de tension sont inclus dans la construction.
Les voltmètres peuvent être analogiques ou numériques. De nos jours, les voltmètres électroniques analogiques (avec aiguille indicatrice) ne sont plus fabriqués, leur place étant presque entièrement occupée par des voltmètres numériques.
Cependant, les voltmètres analogiques se trouvent encore en assez grand nombre tant dans la technologie de laboratoire que dans l’instrumentation industrielle plus ancienne.
Bien qu’ils ne soient plus produits comme dispositifs individuels, mais sous forme de multimètres, destinés à mesurer différentes grandeurs (tensions, courants, résistances), leur étude est importante car les tensions représentent une classe de grandeurs souvent d’intérêt.
Leur évolution s’est basée sur l’augmentation des performances en électronique, entraînant des améliorations en termes de précision, plages de fréquence et vitesse de travail.
Un voltmètre analogique de base se compose d’un galvanomètre sensible (mesureur de courant) en série avec une résistance élevée. La résistance interne du voltmètre doit être élevée, faute de quoi il absorbe un courant significatif et perturbe le fonctionnement du circuit lors d’un test.
Les voltmètres analogiques affichent les lectures analogiques; comme mentionné précédemment, ils ont une aiguille qui indique la fraction de tension du circuit, alors que les voltmètres numériques affichent les lectures de tension directement sous forme numérique.
Les voltmètres pratiques de laboratoire ont des valeurs maximales entre 1000 et 3000 V. Quant à eux, la plupart des voltmètres commerciaux ont différentes échelles qui augmentent par puissances de 10.
En général, les voltmètres analogiques sont utilisés pour mesurer des tensions allant d’une fraction de volt à plusieurs milliers de volts.
En revanche, les voltmètres numériques ont une plus grande précision et sont utilisés pour des mesures de très basse tension dans les laboratoires et les dispositifs électroniques. Les voltmètres qui mesurent de grandes différences de potentiel nécessitent beaucoup de câbles et d’isolants.
Le principe général d’un voltmètre est qu’il doit être connecté en parallèle avec l’objet dans lequel on souhaite mesurer la tension. La connexion en parallèle est utilisée car un voltmètre est conçu pour avoir une résistance élevée.
De cette façon, si la haute résistance est connectée en série, le flux de courant sera presque nul. Cela signifie que le circuit est ouvert.
De plus, dans le circuit parallèle, il est connu que la tension est la même, donc la tension entre le voltmètre et la charge est presque la même. En théorie, pour un voltmètre idéal, il devrait avoir une résistance infinie, donc le courant consommé devrait être nul. De cette façon, il n’y a pas de perte de puissance dans l’instrument.
Les voltmètres permettent la mesure sécurisée de la tension ou la différence de potentiel électrique entre deux points d’un circuit et, en même temps, ne changent pas la tension de ce circuit. La capacité de mesurer la tension est fondamentale dans la conception et la gestion de la technologie avancée, mais a également d’autres applications.
L’utilisation du voltmètre peut également être employée pour déterminer si une batterie est chargée ou déchargée. Lorsque une voiture ne démarre pas, on peut mesurer la tension de la batterie avec un voltmètre pour voir si le problème existe.
La batterie doit être déconnectée du système électrique, il suffit de déconnecter uniquement le contact avec polarité négative, puis allumer le voltmètre. Le mode de mesure est réglé entre 0 et 20 V. Les sondes de l’instrument sont amenées aux bornes de la batterie.
Le câble de test rouge doit être connecté à la borne de polarité positive et vice versa. De cette façon, vous obtiendrez des informations sur le résultat de la mesure sur l’écran du voltmètre.
Notez qu’un voltmètre dispose d’un ensemble de sondes, une noire et une rouge. Vous les connecterez au composant ou à la partie du circuit que vous êtes sur le point de tester. Les résultats enregistrés apparaîtront sur un écran.
Dans l’instrument, vous trouverez un rotor que vous devrez configurer, en fonction de ce que vous allez tester (résistance, courant, tension) mais également pour choisir la plage de test. Certains voltmètres ont une fonction qui détecte automatiquement la plage à configurer.
Le problème avec les résistances est que les fabricants semblent s’attendre à ce que vous mémorisiez le code couleur, qui identifie la plage de résistance. La façon la plus simple de procéder est celle-ci. Placez les sondes aux extrémités de la résistance, choisissez la plage de résistance que vous pensez correspondre à la résistance et lisez la valeur.
Si elle affiche la valeur 1, la plage est inférieure à celle appropriée. Par conséquent, déplacez le rotor à un intervalle plus court jusqu’à ce que vous obteniez une valeur valide. Si vous atteignez l’intervalle le plus bas et que la valeur est toujours 0, peu importe ce que vous testez, vous avez une résistance 0.
Pour mesurer, l’instrument doit être allumé et, pour ce faire, placez le levier de commande en mode “DC”. Avec cette procédure, la plage maximale doit être déterminée entre 10 et 20 mA.
Pour exécuter un test de tension, il faut connecter la sonde rouge du voltmètre au côté positif de la batterie ou du circuit et la sonde noire au côté négatif. Ensuite, vous devez déplacer le rotor à la plage de tension espérée.
Après l’opération, l’appareil peut être éteint. Si le résultat obtenu ne correspond pas au niveau déclaré, il est nécessaire de trouver la raison des écarts. Il peut être nécessaire de remplacer la batterie.
Si vous avez une connaissance fiable sur la façon de vérifier la capacité d’une batterie avec un voltmètre, vous pouvez tirer vos propres conclusions sur le fonctionnement correct, voire sur la durée de vie de la batterie.
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